(57)【要約】【課題】  消費電力の増大を来たすことなく輝度ムラを抑制する。【解決手段】  複数の線状光源１２、１２、・・・と、輝度のばらつきを抑制する輝度分布形成層１８が形成された光学シート１４と、線状光源から出射された光を反射する反射面１３ａとを設け、輝度分布形成層を線状光源の並び方向に連続して設けられた複数の突部１９、１９、・・・、２０、２０、・・・、２１、２１、・・・によって構成し、隣り合って位置する線状光源へ向かう方向における距離を移動距離ｘとしたときに、０≦ｘ≦Ｌ／２の範囲において、突部２０、２０、・・・の突出方向を、光学シート側へ離隔するに従って線状光源の光軸からＸ方向へ離隔するように傾斜する方向とした。【選択図】        図３
2010050003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一平面上に平行な状態で配置された複数の線状光源と、
透光性を有すると共に前記複数の線状光源から出射された光の輝度のばらつきを抑制する輝度分布形成層が光出射面側に形成された光学シートと、
前記複数の線状光源を挟んで前記光学シートの反対側に位置されると共に前記複数の線状光源から出射された光を反射する反射面とを備え、
前記光学シートの輝度分布形成層は前記線状光源と略平行な方向に延びる稜線を有し前記複数の線状光源の並び方向に連続して設けられた複数の突部によって構成され、
前記複数の線状光源の並び方向をＸ方向とし、前記線状光源が延びる方向をＹ方向とし、前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向に直交する方向をＺ方向とし、
隣り合って位置する前記線状光源の各中心間の距離を光源間距離Ｌとし、
前記線状光源から隣り合って位置する前記線状光源へ向かう方向における距離を移動距離ｘとしたときに、
０≦ｘ≦Ｌ／２の範囲において、
一部の前記突部の突出方向が、ｘ＝０の位置に存在する線状光源から前記Ｚ方向において前記光学シート側へ離隔するに従ってｘ＝０の位置に存在する前記線状光源の光軸からＸ方向へ離隔するように傾斜する方向とされた
面発光装置。
【請求項２】
前記線状光源から出射され前記光学シートに入射された光の屈折角をθ１とし、
前記Ｚ方向に対する前記突部の傾斜方向の角度をθとしたときに、
角度θを、
θ１−１５°≦θ≦θ１＋５°
の範囲とした
請求項１に記載の面発光装置。
【請求項３】
前記線状光源から出射され前記光学シートに入射された光の屈折角をθ１とし、
前記Ｚ方向に対する前記突部の傾斜方向の角度をθとしたときに、
角度θを、
θ１−１０°≦θ≦θ１−５°
の範囲とした
請求項１に記載の面発光装置。
【請求項４】
前記光学シートを挟んで前記線状光源の反対側に前記線状光源から出射された光を拡散する拡散手段を配置した
請求項１に記載の面発光装置。
【請求項５】
前記光学シートの前記傾斜された突部をＸＺ平面で切断した断面形状において略三角形状に形成した
請求項１に記載の面発光装置。
【請求項６】
前記傾斜された突部の頂部の外周面を前記突出方向へ凸の曲面に形成した
請求項５に記載の面発光装置。
【請求項７】
前記光学シートが前記線状光源から出射された光を拡散する拡散材を含有するようにした
請求項１に記載の面発光装置。
【請求項８】
前記光源間距離Ｌを３０ｍｍ以上とした
請求項１に記載の面発光装置。
【請求項９】
Ｌ／１０≦ｘ≦Ｌ／３の範囲に位置する前記突部の突出方向を、ｘ＝０の位置に存在する線状光源から前記Ｚ方向において前記光学シート側へ離隔するに従ってｘ＝０の位置に存在する前記線状光源の光軸からＸ方向へ離隔するように傾斜する方向とした
請求項１に記載の面発光装置。
【請求項１０】
前記光学シートにおける隣り合う線状光源間の略中央部に対応する部分を、前記突部が存在しない無形成部として設けた
請求項１に記載の面発光装置。
【請求項１１】
Ｌ／３＜ｘ≦Ｌ／２の範囲に位置する前記突部をＸＺ平面で切断した断面形状において略半円形状に形成した
請求項１に記載の面発光装置。
【請求項１２】
前記光学シートと前記拡散手段を貼り合わせた光学シート接合体を設けた
請求項４に記載の面発光装置。
【請求項１３】
前記光学シートと前記拡散手段を包装部材によって包装した光学シート包装体を設けた
請求項４に記載の面発光装置。
【請求項１４】
前記包装部材の入射側の部分が拡散性を有するようにした
請求項１３に記載の面発光装置。
【請求項１５】
前記包装部材の入射側の部分に前記輝度分布形成層を設け、
前記包装部材の入射側の部分を前記光学シートとして用いた
請求項１３に記載の面発光装置。
【請求項１６】
前記拡散手段が前記光学シート包装体の支持体とされた
請求項１３に記載の面発光装置。
【請求項１７】
前記包装部材が伸縮性又は熱収縮性を有し、
前記包装部材が内包物に密着するようにした
請求項１３に記載の面発光装置。
【請求項１８】
画像信号に基づいて画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルを背面側から照明する面発光装置とを備え、
前記面発光装置は、
同一平面上に平行な状態で配置された複数の線状光源と、
透光性を有すると共に前記複数の線状光源から出射された光の輝度のばらつきを抑制する輝度分布形成層が光出射面側に形成された光学シートと、
前記複数の線状光源を挟んで前記光学シートの反対側に位置されると共に前記複数の線状光源から出射された光を反射する反射面ととを備え、
前記光学シートの輝度分布形成層は前記線状光源と略平行な方向に延びる稜線を有し前記複数の線状光源の並び方向に連続して設けられた複数の突部によって構成され、
前記複数の線状光源の並び方向をＸ方向とし、前記線状光源が延びる方向をＹ方向とし、前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向に直交する方向をＺ方向とし、
隣り合って位置する前記線状光源の各中心間の距離を光源間距離Ｌとし、
前記線状光源から隣り合って位置する前記線状光源へ向かう方向における距離を移動距離ｘとしたときに、
０≦ｘ≦Ｌ／２の範囲において、
一部の前記突部の突出方向が、ｘ＝０の位置に存在する線状光源から前記Ｚ方向において前記光学シート側へ離隔するに従ってｘ＝０の位置に存在する前記線状光源の光軸からＸ方向へ離隔するように傾斜する方向とされた
画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は面発光装置及び画像表示装置についての技術分野に関する。詳しくは、光学シートの一部の突部の突出方向を所定の方向にして消費電力の増大を来たすことなく輝度ムラを抑制する技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、ワードプロセッサーやラップトップ型のパーソナルコンピューター等の画像表示装置として、バックライト装置（面発光装置）を備えた画像表示装置が用いられている。このような画像表示装置用の面発光装置としては、軽量化及び薄型化の要請から、透明板体（導光板）の側方に蛍光管のような線状光源を配置し、導光板上に表示パネルを配置したエッジライト型のバックライト装置が主流となっていた。
【０００３】
しかしながら、テレビジョン用途等の近時の画像表示装置の大型化に伴い、エッジライト型のバックライト装置では輝度が不十分となることが多く、表示パネルの直下に線状光源を配置した直下型のバックライト装置（面発光装置）が多用されるようになってきた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図２２は、従来の直下型のバックライト装置１の概略構成を示す斜視図である。バックライト装置１は、蛍光管等の線状光源２、２、・・・と反射板３と拡散板４を有している。
【０００５】
線状光源２、２、・・・としては、例えば、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）等が用いられ、所定の方向へ延びる円柱状に形成されている。
【０００６】
反射板３は、拡散板４等で反射された光や線状光源２、２、・・・から拡散板４に達しなかった光を再利用するために配置される。
【０００７】
拡散板４は、透明基材中に該透明基材とは屈折率の異なる樹脂体をランダムに含有させることにより、拡散性及び散乱性を高めた少なくとも１ｍｍ以上の厚みを有する光学部材であり、正面輝度分布のばらつきを抑制する機能を有する。
【０００８】
バックライト装置１にあっては、線状光源２、２、・・・を挟んでそれぞれ反対側に反射板３と拡散板４が配置されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−３１６４２１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のようなバックライト装置を有する画像表示装置は、近年、大型化及び薄型化の傾向にあり、これに伴ってバックライト装置も大型化及び薄型化される傾向にある。従って、バックライト装置に使用する線状光源の本数が増加すると共に線状光源の直上に配置される平板状の光学シートと線状光源との間隙が狭くなる傾向にある。
【００１１】
しかしながら、使用する線状光源の本数が増加すると、バックライト装置及びこれを有する画像表示装置の消費電力が増大するため、隣り合う線状光源間の距離を広げることにより、使用する線状光源の数を増加することなく消費電力の増大を抑制することが考えられる。
【００１２】
ところが、隣り合う線状光源２、２、・・・の各中心間の距離Ｌを広げると、バックライト装置１の照射光束の輝度が、図２３に示すように、線状光源２、２、・・・の直上位置で高く、線状光源２、２、・・・間の位置では低くなり、正面輝度分布の均一性が低下して輝度のばらつきが生じてまう。
【００１３】
また、薄型化を図るために、線状光源２、２、・・・の中心と拡散板４の距離Ｗを短くしても、同様に、正面輝度分布が線状光源２、２、・・・の直上位置で高く、線状光源２、２、・・・間の位置では低くなり、正面輝度分布の均一性が低下して輝度のばらつきが生じてまう。
【００１４】
そこで、図２４に示すように、内部にフィラー等の拡散材が分散されて形成された拡散板５の光出射面５ａに、同一形状の非球面形状の突部６、６、・・・を複数設け、輝度ムラを抑制する方法が提案されている。このような方法によれば、フィラーによる拡散効果だけでなく、非球面形状の突部６、６、・・・による線状光源２、２、・・・の直上の光の拡散効果を得ることができるので、輝度ムラを改善することができる。
【００１５】
しかしながら、この方法では、隣り合う線状光源２、２、・・・の各中心間の距離Ｌを広げたり、線状光源２、２、・・・の中心と拡散板５との間隔Ｗを狭くすると、輝度ムラの改善効果が低下してしまい（図２４参照）、消費電力の増大を抑制して画像表示装置の大型化及び薄型化を図ることが困難である。
【００１６】
また、非球面形状の突部６、６、・・・を有する拡散板５に代えて、プリズム状に近い形状を有する突部７、７、・・・を有する拡散板８を用い、線状光源２、２、・・・の直上の光の戻りを大きくする方法もある。
【００１７】
しかしながら、拡散板８を用いた場合において、隣り合う線状光源２、２、・・・の各中心間の距離Ｌを広げたり、線状光源２、２、・・・と拡散板８の距離Ｗを短くすると、図２５に示すように、線状光源２、２、・・・の直上の狭い範囲だけが暗くなり、その直ぐ側方の範囲が明るく、線状光源２と線状光源２の略中央部が暗くなると言う１／２周期の明暗ムラが発生する。
【００１８】
そこで、本発明面発光装置及び画像表示装置は、上記した問題点を克服し、消費電力の増大を来たすことなく輝度ムラを抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
面発光装置は、上記した課題を解決するために、同一平面上に平行な状態で配置された複数の線状光源と、透光性を有すると共に前記複数の線状光源から出射された光の輝度のばらつきを抑制する輝度分布形成層が光出射面側に形成された光学シートと、前記複数の線状光源を挟んで前記光学シートの反対側に位置されると共に前記複数の線状光源から出射された光を反射する反射面とを設け、前記光学シートの輝度分布形成層は前記線状光源と略平行な方向に延びる稜線を有し前記複数の線状光源の並び方向に連続して設けられた複数の突部によって構成され、前記複数の線状光源の並び方向をＸ方向とし、前記線状光源が延びる方向をＹ方向とし、前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向に直交する方向をＺ方向とし、隣り合って位置する前記線状光源の各中心間の距離を光源間距離Ｌとし、前記線状光源から隣り合って位置する前記線状光源へ向かう方向における距離を移動距離ｘとしたときに、０≦ｘ≦Ｌ／２の範囲において、一部の前記突部の突出方向が、ｘ＝０の位置に存在する線状光源から前記Ｚ方向において前記光学シート側へ離隔するに従ってｘ＝０の位置に存在する前記線状光源の光軸からＸ方向へ離隔するように傾斜する方向とされたものである。
【００２０】
従って、面発光装置にあっては、光源間の中央部に向かう光が増加する。
【００２１】
上記した面発光装置において、前記線状光源から出射され前記光学シートに入射された光の屈折角をθ１とし、前記Ｚ方向に対する前記突部の傾斜方向の角度をθとしたときに、角度θを、θ１−１５°≦θ≦θ１＋５°の範囲とすることが望ましい。
【００２２】
角度θを、θ１−１５°≦θ≦θ１＋５°の範囲とすることにより、突部で内面反射された光が所定の範囲で反射面側へ戻る。
【００２３】
上記した面発光装置において、前記線状光源から出射され前記光学シートに入射された光の屈折角をθ１とし、前記Ｚ方向に対する前記突部の傾斜方向の角度をθとしたときに、角度θを、θ１−１０°≦θ≦θ１−５°の範囲とすることがさらに望ましい。
【００２４】
角度θを、θ１−１０°≦θ≦θ１−５°の範囲とすることにより、突部で内面反射された光が光学素子に入射されたときに屈折された方向と正反対の方向より遠去かる方向へ戻される。
【００２５】
上記した面発光装置において、前記光学シートを挟んで前記線状光源の反対側に前記線状光源から出射された光を拡散する拡散手段を配置することが望ましい。
【００２６】
拡散手段を配置することにより、拡散手段によって光学シートを透過された光が拡散される。
【００２７】
上記した面発光装置において、前記光学シートの前記傾斜された突部をＸＺ平面で切断した断面形状において略三角形状に形成することが望ましい。
【００２８】
傾斜された突部をＸＺ平面で切断した断面形状において略三角形状に形成することにより、突部の内面での光の反射率が高くなる。
【００２９】
上記した面発光装置において、前記傾斜された突部の頂部の外周面を前記突出方向へ凸の曲面に形成することが望ましい。
【００３０】
傾斜された突部の頂部の外周面を前記突出方向へ凸の曲面に形成することにより、形状選択の自由度が向上する。
【００３１】
上記した面発光装置において、前記光学シートが前記線状光源から出射された光を拡散する拡散材を含有するようにすることが望ましい。
【００３２】
光学シートが前記線状光源から出射された光を拡散する拡散材を含有するようにすることにより、光学シートに入射された光が拡散されて出光される。
【００３３】
上記した面発光装置において、前記光源間距離Ｌを３０ｍｍ以上とすることが望ましい。
【００３４】
光源間距離Ｌを３０ｍｍ以上とすることにより、輝度ムラの発生に対して線状光源に対する光学シートの位置ずれの影響が小さくなる。
【００３５】
上記した面発光装置において、Ｌ／１０≦ｘ≦Ｌ／３の範囲に位置する前記突部の突出方向を、ｘ＝０の位置に存在する線状光源から前記Ｚ方向において前記光学シート側へ離隔するに従ってｘ＝０の位置に存在する前記線状光源の光軸からＸ方向へ離隔するように傾斜する方向とすることが望ましい。
【００３６】
Ｌ／１０≦ｘ≦Ｌ／３の範囲に位置する前記突部の突出方向を傾斜する方向とすることにより、線状光源から出射された多くの光を線状光源の側方へ導くことが可能となる。
【００３７】
上記した面発光装置において、前記光学シートにおける隣り合う線状光源間の略中央部に対応する部分を、前記突部が存在しない無形成部として設けることが望ましい。
【００３８】
光学シートにおける隣り合う線状光源間の略中央部を無形成部として設けることにより、無形成部が線状光源に対する光学シートの位置決めとして機能する。
【００３９】
上記した面発光装置において、Ｌ／３＜ｘ≦Ｌ／２の範囲に位置する前記突部をＸＺ平面で切断した断面形状において略半円形状に形成することが望ましい。
【００４０】
Ｌ／３＜ｘ≦Ｌ／２の範囲に位置する突部をＸＺ平面で切断した断面形状において略半円形状に形成することにより、線状光源から出射された多くの光が内面反射せず拡散板側へ透過される。
【００４１】
上記した面発光装置において、前記光学シートと前記拡散手段を貼り合わせた光学シート接合体を設けることが望ましい。
【００４２】
光学シートと拡散手段を貼り合わせた光学シート接合体を設けることにより、厚みが厚くなり剛性が高まる。
【００４３】
上記した面発光装置において、前記光学シートと前記拡散手段を包装部材によって包装した光学シート包装体を設けることが望ましい。
【００４４】
光学シートと拡散手段を包装部材によって包装した光学シート包装体を設けることにより、厚みが厚くなり剛性が高まる。
【００４５】
上記した面発光装置において、前記包装部材の入射側の部分が拡散性を有するようにすることが望ましい。
【００４６】
包装部材の入射側の部分が拡散性を有するようにすることにより、拡散された光が光学シートに入射される。
【００４７】
上記した面発光装置において、前記包装部材の入射側の部分に前記輝度分布形成層を設け、前記包装部材の入射側の部分を前記光学シートとして用いることが望ましい。
【００４８】
包装部材の入射側の部分に前記輝度分布形成層を設けて光学シートとして用いることにより、専用の光学シートが不要となる。
【００４９】
上記した面発光装置において、前記拡散手段が前記光学シート包装体の支持体とされることが望ましい。
【００５０】
拡散手段が光学シート包装体の支持体とされることにより、光学シート包装体の一定の剛性が保持される。
【００５１】
上記した面発光装置において、前記包装部材が伸縮性又は熱収縮性を有し、前記包装部材が内包物に密着するようにすることが望ましい。
【００５２】
包装部材が伸縮性又は熱収縮性を有し内包物に密着するようにすることにより、温度環境の変化による光学シート等の伸縮時における皺の発生が防止される。
【００５３】
画像表示装置は、上記した課題を解決するために、画像信号に基づいて画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルを背面側から照明する面発光装置とを設け、前記面発光装置は、同一平面上に平行な状態で配置された複数の線状光源と、透光性を有すると共に前記複数の線状光源から出射された光の輝度のばらつきを抑制する輝度分布形成層が光出射面側に形成された光学シートと、前記複数の線状光源を挟んで前記光学シートの反対側に位置されると共に前記複数の線状光源から出射された光を反射する反射面とを設け、前記光学シートの輝度分布形成層は前記線状光源と略平行な方向に延びる稜線を有し前記複数の線状光源の並び方向に連続して設けられた複数の突部によって構成され、前記複数の線状光源の並び方向をＸ方向とし、前記線状光源が延びる方向をＹ方向とし、前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向に直交する方向をＺ方向とし、隣り合って位置する前記線状光源の各中心間の距離を光源間距離Ｌとし、前記線状光源から隣り合って位置する前記線状光源へ向かう方向における距離を移動距離ｘとしたときに、０≦ｘ≦Ｌ／２の範囲において、一部の前記突部の突出方向が、ｘ＝０の位置に存在する線状光源から前記Ｚ方向において前記光学シート側へ離隔するに従ってｘ＝０の位置に存在する前記線状光源の光軸からＸ方向へ離隔するように傾斜する方向とされたものである。
【００５４】
従って、画像表示装置にあっては、光源間の中央部に向かう光が増加する。
【発明の効果】
【００５５】
本発明面発光装置は、同一平面上に平行な状態で配置された複数の線状光源と、透光性を有すると共に前記複数の線状光源から出射された光の輝度のばらつきを抑制する輝度分布形成層が光出射面側に形成された光学シートと、前記複数の線状光源を挟んで前記光学シートの反対側に位置されると共に前記複数の線状光源から出射された光を反射する反射面とを備え、前記光学シートの輝度分布形成層は前記線状光源と略平行な方向に延びる稜線を有し前記複数の線状光源の並び方向に連続して設けられた複数の突部によって構成され、前記複数の線状光源の並び方向をＸ方向とし、前記線状光源が延びる方向をＹ方向とし、前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向に直交する方向をＺ方向とし、隣り合って位置する前記線状光源の各中心間の距離を光源間距離Ｌとし、前記線状光源から隣り合って位置する前記線状光源へ向かう方向における距離を移動距離ｘとしたときに、０≦ｘ≦Ｌ／２の範囲において、一部の前記突部の突出方向が、ｘ＝０の位置に存在する線状光源から前記Ｚ方向において前記光学シート側へ離隔するに従ってｘ＝０の位置に存在する前記線状光源の光軸からＸ方向へ離隔するように傾斜する方向とされている。
【００５６】
従って、０≦ｘ≦Ｌ／２において、線状光源から遠去かるに従って光学シートを透過される量が漸次増加し、光源間距離Ｌを狭めることなく光の輝度分布が略均一化されるため、消費電力の増大を来たすことなく輝度ムラを抑制することができる。
【００５７】
請求項２に記載した発明にあっては、前記線状光源から出射され前記光学シートに入射された光の屈折角をθ１とし、前記Ｚ方向に対する前記突部の傾斜方向の角度をθとしたときに、角度θを、θ１−１５°≦θ≦θ１＋５°の範囲としている。
【００５８】
従って、傾斜された突部で内面反射された光が所定の範囲で反射面側へ戻るため、輝度ムラの抑制を効率的に図ることができる。
【００５９】
請求項３に記載した発明にあっては、前記線状光源から出射され前記光学シートに入射された光の屈折角をθ１とし、前記Ｚ方向に対する前記突部の傾斜方向の角度をθとしたときに、角度θを、θ１−１０°≦θ≦θ１−５°の範囲としている。
【００６０】
従って、傾斜された突部で内面反射された光が光学素子に入射されたときに屈折された方向と正反対の方向より遠去かる方向へ戻されるため、輝度ムラの抑制を一層効率的に図ることができる。
【００６１】
請求項４に記載した発明にあっては、前記光学シートを挟んで前記線状光源の反対側に前記線状光源から出射された光を拡散する拡散手段を配置している。
【００６２】
従って、拡散手段が光学シートを透過されて入射された光を拡散して照射光束の輝度分布を均一化する機能を有しているため、輝度ムラを確実に抑制することができる。
【００６３】
請求項５に記載した発明にあっては、前記光学シートの前記傾斜された突部をＸＺ平面で切断した断面形状において略三角形状に形成したので、突部の内面での光の反射率が高くなり、線状光源側へ戻す光量を増加させることができる。
【００６４】
請求項６に記載した発明にあっては、前記傾斜された突部の頂部の外周面を前記突出方向へ凸の曲面に形成したので、形状選択の自由度が向上し突部に入射される光の制御の自由度が向上する。
【００６５】
また、突部の頂部の外周面を突出方向へ凸の曲面とすることにより、単一のバイト（切削具）によって光学シートを形成するための原盤を加工し易くなる。
【００６６】
請求項７に記載した発明にあっては、前記光学シートが前記線状光源から出射された光を拡散する拡散材を含有するようにしたので、光学シートに入射された光が拡散されて出光されるため、一層の輝度ムラの抑制を図ることができる。
【００６７】
特に、線状光源に対する光学シートの位置がずれた場合において、光学シートの拡散材の含有により、位置ずれによる影響が小さくなり、輝度ムラの抑制を図ることができる。
【００６８】
請求項８に記載した発明にあっては、前記光源間距離Ｌを３０ｍｍ以上としたので、輝度ムラの発生に対して線状光源に対する光学シートの位置ずれの影響が小さく、輝度ムラを抑制することができる。
【００６９】
請求項９に記載した発明にあっては、Ｌ／１０≦ｘ≦Ｌ／３の範囲に位置する前記突部の突出方向を、ｘ＝０の位置に存在する線状光源から前記Ｚ方向において前記光学シート側へ離隔するに従ってｘ＝０の位置に存在する前記線状光源の光軸からＸ方向へ離隔するように傾斜する方向としている。
【００７０】
従って、線状光源から出射された多くの光を線状光源の側方へ導くことが可能となり、輝度ムラの抑制を確実に行うことができる。
【００７１】
請求項１０に記載した発明にあっては、前記光学シートにおける隣り合う線状光源間の略中央部に対応する部分を、前記突部が存在しない無形成部として設けている。
【００７２】
従って、無形成部を線状光源に対する光学シートの位置決め部として用いることができ、線状光源に対する光学シートの位置決めを簡単かつ確実に行うことができる。
【００７３】
請求項１１に記載した発明にあっては、Ｌ／３＜ｘ≦Ｌ／２の範囲に位置する前記突部をＸＺ平面で切断した断面形状において略半円形状に形成している。
【００７４】
従って、線状光源から出射された多くの光を内面反射させず拡散板側へ透過させて出光させることができ、線状光源間の略中央部付近の輝度を高めることができ、輝度ムラの抑制を確実に行うことができる。
【００７５】
請求項１２に記載した発明にあっては、前記光学シートと前記拡散手段を貼り合わせた光学シート接合体を設けたので、厚みを厚くして剛性を高めることができ、反りやうねり等の発生を防止することができる。
【００７６】
請求項１３に記載した発明にあっては、前記光学シートと前記拡散手段を包装部材によって包装した光学シート包装体を設けたので、厚みを厚くして剛性を高めることができ、反りやうねり等の発生を防止することができる。
【００７７】
請求項１４に記載した発明にあっては、前記包装部材の入射側の部分が拡散性を有するようにしたので、拡散された光が光学シートに入射され、一層の輝度ムラの抑制を図ることができる。
【００７８】
特に、線状光源に対する光学シートの位置がずれた場合において、包装部材の入射側の部分が拡散性を有するようにすることにより、位置ずれによる影響が小さくなり、輝度ムラの抑制を図ることができる。
【００７９】
請求項１５に記載した発明にあっては、前記包装部材の入射側の部分に前記輝度分布形成層を設け、前記包装部材の入射側の部分を前記光学シートとして用いたので、専用の光学シートが不要となり、部材の共通化によるコストの低減を図ることができる。
【００８０】
請求項１６に記載した発明にあっては、前記拡散手段が前記光学シート包装体の支持体とされたので、一定の剛性が保持され、剛性を高めるために光学シートの厚みを厚くする必要がなく、面発光装置の薄型化を図ることができる。
【００８１】
請求項１７に記載した発明にあっては、前記包装部材が伸縮性又は熱収縮性を有し、前記包装部材が内包物に密着するようにしているので、温度環境の変化により光学シート等の伸縮時における皺の発生を防止することができる。
【００８２】
本発明画像表示装置は、画像信号に基づいて画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルを背面側から照明する面発光装置とを備え、前記面発光装置は、同一平面上に平行な状態で配置された複数の線状光源と、透光性を有すると共に前記複数の線状光源から出射された光の輝度のばらつきを抑制する輝度分布形成層が光出射面側に形成された光学シートと、前記複数の線状光源を挟んで前記光学シートの反対側に位置されると共に前記複数の線状光源から出射された光を反射する反射面とを備え、前記光学シートの輝度分布形成層は前記線状光源と略平行な方向に延びる稜線を有し前記複数の線状光源の並び方向に連続して設けられた複数の突部によって構成され、前記複数の線状光源の並び方向をＸ方向とし、前記線状光源が延びる方向をＹ方向とし、前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向に直交する方向をＺ方向とし、隣り合って位置する前記線状光源の各中心間の距離を光源間距離Ｌとし、前記線状光源から隣り合って位置する前記線状光源へ向かう方向における距離を移動距離ｘとしたときに、０≦ｘ≦Ｌ／２の範囲において、一部の前記突部の突出方向が、ｘ＝０の位置に存在する線状光源から前記Ｚ方向において前記光学シート側へ離隔するに従ってｘ＝０の位置に存在する前記線状光源の光軸からＸ方向へ離隔するように傾斜する方向とされている。
【００８３】
従って、０≦ｘ≦Ｌ／２において、線状光源から遠去かるに従って光学シートを透過される量が漸次増加し、光源間距離Ｌを狭めることなく光の輝度分布が略均一化されるため、消費電力の増大を来たすことなく輝度ムラを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８４】
以下に、本発明面発光装置及び画像表示装置を実施するための最良の形態を添付図面に従って説明する。
【００８５】
以下に示した最良の形態は、本発明面発光装置を画像表示装置に設けられたバックライト装置に適用したものである。尚、本発明面発光装置の適用範囲は画像表示装置に設けられたバックライト装置に限られることはなく、画像表示装置に備えられる各種の照明用の装置に広く適用することができる。
【００８６】
面発光装置１０は、例えば、画像表示装置５０用の直下型のバックライト装置として用いられている（図１及び図２参照）。
【００８７】
面発光装置１０は、筐体１１に所要の各部が配置されて成り、複数の線状光源１２、１２、・・・と反射板１３と光学シート１４と拡散板１５と複数の機能性シート１６、１６、１６を有している。
【００８８】
線状光源１２、１２、・・・としては、例えば、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ；Cold Cathode Fluorescent Lamp）や熱陰極蛍光管(ＨＣＦＬ；Hot Cathode Fluorescent Lamp)等の蛍光管が用いられている。線状光源１２、１２、・・・は円柱状に形成され、図１に示すＹ方向へ延びる状態で配置されている。線状光源１２、１２、・・・は反射板１３と光学シート１４の間に平行な状態で図１に示すＸ方向に離隔して等間隔に配置されている。
【００８９】
尚、線状光源１２、１２、・・・は蛍光管に限られることはなく、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）のような点状光源をＹ方向に複数隣接して配置して全体として線状を為すように配列することにより、線状光源１２として用いることも可能である。
【００９０】
線状光源１２、１２、・・・の各中心間のＸ方向における距離は光源間距離Ｌとされ、該光源間距離Ｌは、例えば、３０ｍｍ以上とされている。
【００９１】
面発光装置１０にあっては、上記したように、複数の線状光源１２、１２、・・・がＸ方向において等間隔に配置され配置状態に均一性が確保されている。従って、線状光源１２、１２、・・・から出射された光が後述する表示パネルに達したときに、線状光源１２、１２、・・・の配置状態に依存する部分的な輝度ムラを生じ難い。
【００９２】
反射板１３は線状光源１２、１２、・・・にＺ方向において対向して配置され、線状光源１２、１２、・・・に対向する側の面が反射面１３ａとして形成されている。線状光源１２、１２、・・・から出射された光の一部は反射面１３ａで光学シート１４へ向けて反射される。
【００９３】
反射面１３ａは、正反射だけでなく、拡散反射の機能をも有していることが好ましい。正反射及び拡散反射の機能を有するためには、白色に着色した樹脂を反射板１３として用いることが可能であるが、この場合には高い光線反射特性が得られることが好ましい。
【００９４】
このような高い光線反射特性が得られる反射板１３を形成する材料としては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート等の各種の樹脂材料を用いることができる。また、反射板１３として、例えば、アルミニウム等の金属材料を用いることも可能である。
【００９５】
光学シート１４は、線状光源１２、１２、・・・を挟んで反射板１３の反対側に配置されている。光学シート１４は、例えば、透光性を有するプリズムシートやレンチキュラーレンズシート等であり、基材１７の光出射面側に輝度分布形成層１８が、例えば、一体に形成されて成る。また、光学シート１４は透光性の基材１７、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）上に、例えば、紫外線硬化樹脂等を転写して輝度分布形成層１８を形成することにより構成することも可能である。
【００９６】
光学シート１４に用いられる樹脂（熱可塑性樹脂）としては、光の出射方向を制御するという機能を考慮すると、屈折率１．４以上のものを用いることが好ましい。このような樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート樹脂）等のアクリル樹脂、ＰＥ（ポリエチレン）やＰＰ（ポリプロピレン）等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ＭＳ（メチルメタクリレートとスチレンの共重合体）等の非晶性共重合ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂、天然ゴム系樹脂及び人工ゴム系樹脂等、又はこれらの樹脂が複数組み合わされたものが用いられる。
【００９７】
輝度分布形成層１８は、線状光源１２、１２、・・・から出射された光の輝度のばらつきを抑制する機能を有している。輝度分布形成層１８は、図１に示すＹ方向が稜線方向とされた複数の突部１９、１９、・・・、２０、２０、・・・、２１、２１、・・・によって構成され（図１及び図３参照）、該突部１９、１９、・・・、２０、２０、・・・、２１、２１、・・・はそれぞれＸ方向に所定のピッチで連続して設けられている。
【００９８】
突部１９、１９、・・・は、図３に示すように、線状光源１２、１２、・・・の直上に位置され、例えば、ＸＺ平面における断面形状で略二等辺三角形状又は略正三角形状に形成されている。突部１９、１９、・・・は、図１に示すＺ方向、即ち、線状光源１２、１２、・・・から出射される光の光軸方向へ基部１７から突出されている。
【００９９】
突部２０、２０、・・・は、図３に示すように、線状光源１２、１２、・・・の直上の外周側において突部１９、１９、・・・の外側に連続して位置され、例えば、ＸＺ平面における断面形状で略三角形状に形成されている。突部２０、２０、・・・は、線状光源１２からＬ／２の範囲において、線状光源１２からＺ方向において光学素子１４側へ離隔するに従って当該線状光源１２から出射される光の光軸に対してＸ方向へ離隔するように傾斜する方向へ基部１７から突出されている。即ち、突部２０の基部１７からの突出方向Ｑは、図３の拡大図に示すように、当該突部２０に最も近い位置にある線状光源１２を基準として垂直線Ｐに対して外側へ角度θ傾斜する方向とされている。
【０１００】
尚、突部２０、２０、・・・の垂直線Ｐに対する傾斜角度θは、突部２０、２０、・・・の全てにおいて一定とはされておらず、複数の異なる角度θとされており、Ｘ方向へ行くに従って段階的又は連続的に変化する角度とされている。
【０１０１】
突部２１、２１、・・・は、図３に示すように、線状光源１２、１２、・・・間の略中央部の直上に位置され、例えば、ＸＺ平面における断面形状で略半円形状に形成されている。
【０１０２】
突部１９、１９、・・・、２０、２０、・・・、２１、２１、・・・の配列ピッチは線状光源１２、１２、・・・の配列ピッチとは無関係であり、微少なピッチで配列されている。
【０１０３】
尚、突部１９、２０、２１は、線状光源１２が延びる方向（Ｙ方向）に延びるように形成されていることが好ましいが、突部１９、２０、２１の稜線は線状光源１２が延びる方向に対して光学特性上許容できる範囲内で傾斜されていてもよい。また、突部１９、２０、２１の稜線は、光学特性上許容できる範囲内で上下方向又は水平方向に蛇行されていてもよい。
【０１０４】
また、ＬＥＤ等の点状光源をＹ方向に複数配置して線状を為すように配列することにより線状光源１２として用いる場合には、２枚の光学シート１４、１４を突部１９、２０、２１の稜線が直交するように配置してもよい。
【０１０５】
拡散板１５は、光学シート１４を挟んで線状光源１２、１２、・・・の反対側に配置されている。拡散板１５は光学シート１４を透過されて入射された光を拡散して照射光束の輝度分布を均一化する機能を有する。
【０１０６】
拡散板１５としては、例えば、比較的厚手の板状の透明樹脂の内部に拡散材（フィラー）が分散されて形成された拡散層を有する剛性の高い光学部材である。
【０１０７】
拡散板１５は、他の光学部材、例えば、光学シート１４や機能性シート（拡散シート、プリズムシート、反射性偏向シート等）１６、１６、１６を支持する支持体としても機能する。拡散板１５は、比較的厚手の板状の透明樹脂の内部に拡散材が分散されて形成されたものと、比較的薄手のフィルム状の透明樹脂上に拡散材を含む透明樹脂（バインダー）が塗布されて形成されたものとを組み合わせて構成してもよい。板状又はフィルム状の透明樹脂としては、例えば、ＰＥＴ、アクリル、ポリカーボネートなどの光透過性を有する熱可塑性樹脂が用いられる。
【０１０８】
拡散板１５は拡散層が１ｍｍより薄くなると、光の拡散性が低下すると共に筐体１１によって保持される際の剛性を確保できなくなるおそれがある。また、拡散層が５ｍｍより厚くなると、拡散板１５が線状光源１２、１２、・・・からの光によって加熱されたときに、その熱を放散することが困難となり、拡散板１５が撓むおそれがある。従って、拡散板１５は拡散層が１ｍｍ以上５ｍｍ以下の厚みを有するように形成することが望ましい。
【０１０９】
拡散材は、例えば、０．５μｍ以上１０μｍ以下の平均粒子径を有する粒子から成り、拡散層全体の重量に対して０．１重量部以上１０重量部以下の範囲で透明樹脂中に分散されている。拡散材としては、例えば、有機フィラーや無機フィラー等が用いられるが、空洞性粒子を用いてもよい。
【０１１０】
拡散材の平均粒子径が０．５μｍ以上１０μｍ以下の範囲にあり、拡散材が拡散層全体の重量に対して０．１重量部以上１０重量部以下の範囲で透明樹脂中に分散されている場合には、拡散材としての効果が効率よく発現し、光学シート１４との組合せで効率よく輝度ムラを解消することができる。
【０１１１】
線状光源１２、１２、・・・から出射され光学シート１４を透過した光は、輝度分布形成層１８において反射や屈折が行われ、特定の方向に指向性を有している。この指向性はＸ方向における光の光学シート１４への到達位置に依存している。拡散板１５は、光学シート１４の上記した指向性を平均化し、見る方向に依存しない均一な輝度分布を形成する機能を有している。
【０１１２】
尚、拡散板１５に代えて、図４に示すように、複数枚の拡散シート２２、２２、・・・を用いることも可能であるが、光の損失や拡散シート２２、２２、・・・を積層することによるコストの上昇を考慮すると、拡散シート２２、２２、・・・を複数枚用いるよりも拡散板１５を用いる方が好ましい。
【０１１３】
機能性シート１６、１６、１６は、図１乃至図３に示すように、拡散板１５を挟んで光学シート１４の反対側に配置されている。機能性シート１６、１６、１６は、例えば、拡散シート、プリズムシート、反射性偏向シート等の各種のシートの一つ又は複数のものによって構成されている。複数のシートによって機能性シート１６が構成されている場合には、これらの複数のシートが積層状に配置されている。
【０１１４】
機能性シート１６として用いられた拡散シートは、例えば、フィルム状の透明樹脂上に拡散材を含む透明樹脂を塗布して形成された薄いシートである。拡散シートは光学シート１４及び拡散板１５を透過した光を拡散する機能を有している。
【０１１５】
機能性シート１６として用いられたプリズムシートは、複数の凸部が光出射面に連続して形成されたシートである。各凸部は、線状光源１２、１２、・・・が延びる方向に延びるように形成されていることが好ましいが、線状光源１２、１２、・・・が延びる方向に対して光学特性上許容できる範囲内で傾斜されていてもよい。プリズムシートは、入射した光のうち各凸部の配列方向の成分を光軸方向に屈折して透過させ、指向性を増加させる機能を有する。
【０１１６】
プリズムシートは、透光性を有する樹脂材料、例えば、熱可塑性樹脂を用いて一体に形成されていてもよく、また、透光性の基材、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）上に紫外線硬化樹脂等が転写されて形成されていてもよい。
【０１１７】
熱可塑性樹脂としては、光の出射方向を制御するという機能を考慮すると、屈折率１．４以上のものを用いることが好ましい。このような樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート樹脂）等のアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ＭＳ（メチルメタクリレートとスチレンの共重合体）等の非晶性共重合ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂及びポリ塩化ビニル樹脂等が用いられる。
【０１１８】
機能性シート１６として用いられた反射性偏光シートは、例えば、屈折率の互いに異なる層を交互に積層した多層構造を有しており、プリズムシートによって指向性の高められた光をＰＳ分離すると共にＰ波だけを透過し、Ｓ波を選択的に反射する機能を有する。反射されたＳ波は、反射板１３の反射面１３ａ等で再び反射され、その際にＰ波とＳ波に分離されるため、反射性偏光シートで反射されたＳ波を再利用することができる。反射性偏光シートは、上記した多層構造が一対の拡散シートによって挟持されて形成されており、多層構造を透過したＰ波を反射性偏光シート内の拡散シートで拡散することにより、視野角を広げる機能を有する。
【０１１９】
機能性シート１６、１６、１６の出光面側には図示しない表示パネルが配置されている。
【０１２０】
表示パネルは、例えば、液晶表示パネルであり、一対の透明基板の間に液晶層を有する積層構造とされている。具体的には、外面側から順に、偏光板、透明基板、カラーフィルター、透明電極、配向膜、液晶層、配向膜、透明画素電極、透明基板及び偏光板が積層されている。
【０１２１】
偏光板は複数積層され、光学シャッターの機能を有し、所定の振動方向の光（偏光）のみを通過させる。偏光板はそれぞれ偏光軸が互いに９０°異なるように配置されている。従って、線状光源１２、１２、・・・から出射された光が偏光の種類に応じて液晶層を介して透過し又は遮断される。
【０１２２】
透明基板は、可視光に対して透明な基板、例えば、板状のガラス材料によって形成されている。内側の透明基板には、透明画素電極に電気的に接続された駆動素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）及び配線等を含むアクティブ型の駆動回路が形成されている。
【０１２３】
カラーフィルターは、線状光源１２、１２、・・・から出射された光を、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の三原色にそれぞれ色分離するためのカラーフィルターが配列されて構成されている。
【０１２４】
透明電極は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムスズ）によって形成され、共通の対向電極として機能する。
【０１２５】
配向膜は、例えば、ポリイミドなどの高分子材料によって形成され、液晶に対して配向処理を行う。
【０１２６】
液晶層は、例えば、ＶＡ（Vertical Alignment）モード、ＴＮ（Twisted Nematic）モード又はＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モードの液晶から成り、駆動回路からの印加電圧により線状光源１２、１２、・・・から出射された光を各画素ごとに透過又は遮断する機能を有する。
【０１２７】
透明画素電極は、例えば、ＩＴＯによって形成され、各画素ごとの電極として機能する。
【０１２８】
以上のように構成された面発光装置１０において、線状光源１２、１２、・・・から光が出射されると、出射された光は順に光学シート１４、拡散板１５及び機能性シート１６、１６、１６を透過されて表示パネルに照射される。このとき出射された光の一部は反射板１３の反射面１３ａで反射されて光学シート１４へ向かう。また、光学シート１４に入射された光は、一部が輝度分布形成層１８の内面で反射され、反射板１３の反射面１３ａへ向かう。
【０１２９】
光学シート１４に入射された光は光学シート１４の入射面で屈折され、さらに光学シート１４から出射されるときにおいても屈折されて拡散板１５へ向かう。拡散板１５に入射された光は拡散されて出光され、機能性シート１６、１６、１６を介して表示パネルに達する。
【０１３０】
図５に、線状光源１２、１２、・・・から出射された光の経路と光学シート１４の輝度分布形成層１８の各部の位置関係等を示す。
【０１３１】
図５には、隣り合って位置する線状光源１２、１２の各中心間の距離を光源間距離Ｌ、線状光源１２の中心から光学シート１４までの光軸Ｓ方向（Ｚ方向）における距離を光軸方向距離Ｗ、線状光源１２から出射され光学シート１４に入射される光の光軸Ｓに対する入射角をθａ、光学シート１４に入射された光の光学シート１４における屈折角をθ１として示している。
【０１３２】
面発光装置１０にあっては、光源間距離Ｌが、上記したように、例えば、３０ｍｍ以上とされている。
【０１３３】
尚、図５には、光学シート１４の基材１７に対する輝度分布形成層１８の突部１９、１９、・・・、２０、２０、・・・、２１、２１、・・・の大きさを誇張して示しているが、実際には、突部１９、１９、・・・、２０、２０、・・・、２１、２１、・・・は基材１７に対して極めて小さいものである。
【０１３４】
また、図６に示すように、輝度分布形成層１８のＸＺ平面の断面形状において、突部１９、１９、・・・、２０、２０、・・・、２１、２１、・・・の外面に接する接線ＴＬと光軸Ｓに直交する面Ｈとが為す角度を接線角度ψとする。
【０１３５】
面発光装置１０において、線状光源１２から出射され光学シート１４の突部１９に入射された光は、該突部１９が断面で略二等辺三角形状又は略正三角形状に形成されているため、多くが内面で反射され反射板１３側へ戻る（図５の経路α参照）。
【０１３６】
線状光源１２から出射され光学シート１４の突部２０に入射された光は、突部２０が断面で略三角形状に形成され突出方向が光軸に対してＸ方向へ傾斜した方向とされているため、内面で反射されて線状光源１２の側方へ導かれ易くなる（図５の経路β参照）。
【０１３７】
線状光源１２から出射され光学シート１４の突部２１に入射された光は、突部２１が断面で略半円形状に形成されているため、多くが透過され拡散板１５側へ出光される（図５の経路γ参照）。
【０１３８】
線状光源１２から出射された光は、線状光源１２から隣り合って位置する線状光源１２へ向かう方向における距離を移動距離ｘとしたときに、０≦ｘ≦Ｌ／２において、線状光源１２から遠去かるに従って光学シート１４を透過される量が漸次増加する。従って、光源間距離Ｌを狭めることなく線状光源１２から出射され光学シート１４を透過された光の輝度分布が略均一化されるため、消費電力の増大を来たすことなく輝度ムラを抑制することができる。
【０１３９】
上記のように輝度ムラを抑制するための光学シート１４の突部２０、２０、・・・の形成位置は、線状光源１２の直上の位置を基準としてｘ＝０とすると、Ｌ／１０≦ｘ≦Ｌ／３の範囲とすることが望ましい（図３参照）。従って、突部１９、１９、・・・の形成位置は、線状光源１２の直上の位置を基準とすると、０≦ｘ＜Ｌ／１０の範囲とし、突部２１、２１、・・・の形成位置は、線状光源１２の直上の位置を基準とすると、Ｌ／３＜ｘ≦Ｌ／２の範囲とすることが望ましい。
【０１４０】
このように突部２０、２０、・・・の形成位置をＬ／１０≦ｘ≦Ｌ／３の範囲とすることにより、線状光源１２から出射された多くの光を線状光源１２の側方へ導くことが可能となり、輝度ムラの抑制を確実に行うことができる。
【０１４１】
また、断面で略半円形状に形成された突部２１、２１、・・・の形成位置をＬ／３＜ｘ≦Ｌ／２の範囲とすることにより、線状光源１２から出射された多くの光を内面反射させず拡散板１５側へ透過させて出光させることができる。従って、線状光源１２、１２の略中央部付近の輝度を高めることができ、輝度ムラの抑制を確実に行うことができる。
【０１４２】
図７及び図８は、線状光源１２から出射され光学シート１４の突部２０に入射された光の経路を示す図である。図７及び図８には、突部２０がＸＺ平面における断面で二等辺三角形が傾斜された形状であり、その傾斜角がθである場合を示している。
【０１４３】
光学シート１４に入射された光が突部２０の内面で反射され線状光源１２側へ戻されるときに、光学シート１４に入射されたときの屈折角θ１と突部２０の傾斜角θとが同一の角度である場合には、光が屈折された方向と正反対の方向へ戻される（図７参照）。
【０１４４】
従って、光学シート１４に入射されたときの屈折角θ１より突部２０の傾斜角θが小さい場合には、光が線状光源１２から離隔する方向へ戻される（図８参照）。
【０１４５】
このように突部２０の内面で反射された光の経路は屈折角θ１に対する傾斜角θの大きさによって定められる。
【０１４６】
そこで、面発光装置１０にあっては、輝度ムラの抑制を図る角度θとして、
θ１−１５°≦θ≦θ１＋５°
を満足するように突部２０、２０、・・・を形成することが望ましい。
【０１４７】
従って、上記のような傾斜角θを有する突部２０、２０、・・・を光学シート１４に設けることにより、輝度ムラの抑制を効率的に図ることができる。
【０１４８】
また、より好ましくは、角度θとして、
θ１−１０°≦θ≦θ１−５°
を満足するように突部２０、２０、・・・を形成する。
【０１４９】
従って、上記のような傾斜角θを有する突部２０、２０、・・・を光学シート１４に設けることにより、輝度ムラの抑制を一層効率的に図ることができる。
【０１５０】
面発光装置１０にあっては、光学シート１４を挟んで線状光源１２、１２、・・・の反対側に該線状光源１２、１２、・・・から出射された光を拡散する拡散板１５を配置している。
【０１５１】
従って、拡散板１５が光学シート１４を透過されて入射された光を拡散して照射光束の輝度分布を均一化する機能を有しているため、輝度ムラを確実に抑制することができる。特に、拡散板１５は、上記したように、光学シート１４の指向性を平均化し、見る方向に依存しない均一な輝度分布を形成する機能を有しているため、拡散板１５を設けることにより、見る角度に依存することなく輝度ムラの抑制を図ることができる。
【０１５２】
尚、拡散板１５に代えて複数枚の拡散シート２２、２２、・・・を用いた場合にも、同様の効果を得ることができる。
【０１５３】
図９乃至図１１は、突部２０のＸＺ平面における断面で見た概念的な形状例を示す図である。各図において、破線は突部２０が傾斜されていない状態を示している。
【０１５４】
図９は、略三角形状に形成され、頂部２０ａの外周面２０ｂが曲面に形成された突部２０の例を示す図である。図１０は、半円形状に近い形状に形成された突部２０を示す例である。図１１は、外周面が連続した複数の直線によって構成され多角形状の山型に形成された突部２０の例を示す図である。
【０１５５】
突部２０を図９に示すような略三角形状に形成することにより、突部２０の内面での光の反射率が高くなり、線状光源１２側へ戻す光量を増加させることができる。
【０１５６】
また、突部２０の頂部２０ａの外周面２０ｂを曲面に形成することにより、形状選択の自由度が向上し突部２０に入射される光の制御の自由度が向上する。
【０１５７】
さらに、光学シート１４は線状光源１２から出射された光を拡散する拡散材を含有するように構成することも可能である。光学シート１４に拡散材を含有させることにより、光学シート１４に入射された光が拡散されて液晶パネル側に出光されるため、一層の輝度ムラの抑制を図ることができる。
【０１５８】
特に、線状光源１２に対する光学シート１４の位置がずれたとき、例えば、線状光源１２に対して光学シート１４が線状光源１２、１２、・・・の配列方向にずれたときや線状光源１２が延びる方向に対して突部１９、２０、２１の稜線の方向が傾斜する場合には、輝度ムラが発生する可能性が増加する。このような場合においても、光学シート１４に拡散材が含有されていると、上記した位置ずれによる影響が小さくなり、輝度ムラの抑制を図ることができる。
【０１５９】
また、上記したように、線状光源１２に対する光学シート１４の位置がずれたときには、輝度ムラが発生する可能性が増加するが、この輝度ムラの発生は線状光源１２、１２、・・・の配列ピッチが小さい場合の方がより生じ易い。例えば、線状光源１２、１２、・・・に対して光学シート１４の位置が１ｍｍずれた場合には、光源間距離Ｌが２０ｍｍのときと４０ｍｍのときではそれぞれ５％と２．５％ずれたことになり、光源間距離Ｌが大きい程ずれ量の割合が小さく輝度ムラが発生し難い。
【０１６０】
従って、上記したように、線状光源１２、１２、・・・の配列ピッチを３０ｍｍ以上と大きくすることにより、輝度ムラの発生に対して線状光源１２に対する光学シート１４の位置ずれの影響が小さく、輝度ムラを抑制することができる。
【０１６１】
さらに、突部１９、２０、２１の形状としては、接線角度ψ（図６参照）が、先端部側から基材１７側へ近付くに従って連続的又は断続的に大きくなることが望ましい。このような形状として、図９乃至図１１に示す形状は、より好ましい形状とされる。
【０１６２】
尚、光学シート１４においては、隣り合う線状光源１２、１２間の略中央部に対応する部分に、何れの突部１９、２０、２１も存在しない無形成部１４ａを設けるようにしてもよい（図３参照）。無形成部１４ａは、例えば、Ｘ方向において１０μｍ乃至１００μｍ程度の幅に形成する。
【０１６３】
光学シート１４に無形成部１４ａを設けることにより、該無形成部１４ａを線状光源１２、１２、・・・に対する光学シート１４の位置決め部として用いることができ、線状光源１２、１２、・・・に対する光学シート１４の位置決めを簡単かつ確実に行うことができる。
【０１６４】
また、線状光源１２、１２間の中央部は線状光源１２、１２から出射された光を可能な限り透過させる部分として用いることが望ましい。従って、無形成部１４ａを線状光源１２、１２間に設けることにより、線状光源１２、１２から出射された光を拡散板１５側に透過させ易くなる。
【０１６５】
以下に、光学シート１４の製造方法について説明する（図１２及び図１３参照）。
【０１６６】
先ず、原盤１００を用意し、該原盤１００に所定の大きさ及び形状を有する凹部１０１、１０１、・・・、１０２、１０２、・・・、１０３、１０３、・・・をバイト２００によって切削加工することにより形成する（図１２参照）。バイト２００は、例えば、所定の大きさに形成された三角形状に形成され、原盤に押し付けて切削することにより凹部１０１、１０１、・・・、１０２、１０２、・・・、１０３、１０３、・・・を形成するものである。バイト２００は頂部２０１が略半円状に形成され全体として略三角形状に形成されている。
【０１６７】
例えば、図１２に示すように、バイト２００を左右対称となる向きで原盤１００に押し付けて大きく上方へ移動させながら切削することにより、凹部１０１が形成される。凹部１０１は、例えば、突部１９を形成するための溝である。
【０１６８】
また、バイト２００を傾斜させた向きで原盤１００に押し付けて切削することにより、凹部１０２が形成される。凹部１０２は、例えば、突部２０を形成するための凹部である。
【０１６９】
さらに、バイト２００の頂部２０１のみを左右対称となる向きで原盤１００に押し付けて切削することにより、凹部１０３が形成される。凹部１０３は、例えば、突部２１を形成するための凹部である。
【０１７０】
次に凹部１０１、１０１、・・・、１０２、１０２、・・・、１０３、１０３、・・・を有する原盤１００の形状を樹脂材料に転写することにより突部１９、１９、・・・、２０、２０、・・・、２１、２１、・・・を有する光学シート１４が製造される。
【０１７１】
このように同一のバイト２００を原盤１００に対して異なる向き又は異なる量で接触させて切削することにより、形状又は大きさが異なる複数の凹部１０１、１０１、・・・、１０２、１０２、・・・、１０３、１０３、・・・を形成し、原盤１００の形状を転写して光学シート１４を製造することができる。
【０１７２】
従って、光学シート１４の製造を簡単かつ迅速に製造することができ、製造コストの削減を図ることができる。
【０１７３】
以下に、光学シート１４の具体的構成の一例について説明する（図１４乃至図１６参照）。
【０１７４】
光学シート１４はｘ＝０からｘ＝Ｌ／２の範囲において、例えば、１０個の領域（エリア１乃至エリア１０）に分割されている（図１４参照）。光学シート１４は１０個の領域がｘ＝０を基準としてｘ＝Ｌ／２までの範囲において左右対称とされているため、以下には、ｘ＝０を基準として右側の部分の構成についてのみ説明する。
【０１７５】
領域はｘ＝０側から順にエリア１０、エリア９、・・・、エリア１に分割され、エリア１の右側の部分がブランクエリアとされている。ブランクエリアは無形成部１４ａとして設けられた領域である。
【０１７６】
各エリアには、図１４及び図１５に示すように、それぞれ形状の異なる突部１９、１９、・・・、２０、２０、・・・、２１、２１、・・・（形状１乃至形状１０）が所定のピッチで隣接して設けられている。
【０１７７】
図１５は、形状１乃至形状１０の形状及び大きさを示す図であり、横軸がＸ方向における幅、縦軸がＺ方向における高さである。図１３に示す「バイト」は形状１乃至形状１０を形成するためのバイト２００である。
【０１７８】
例えば、エリア１０とエリア９には傾斜されていない突部１９、１９、・・・である形状１０と形状９がそれぞれ所定のピッチで設けられている。エリア８乃至エリア３には傾斜された突部２０、２０、・・・である形状８乃至形状３がそれぞれ所定のピッチで設けられている。エリア２とエリア１には断面で略半円状に形成された突部２１、２１、・・・である形状２と形状１がそれぞれ所定のピッチで設けられている。
【０１７９】
図１６は、各エリア幅（Ｘ方向）、各エリアに形成された形状（突部）のピッチ、各エリアに形成された形状（突部）の数、各エリアに形成された形状（突部）の垂直線に対する傾斜角（突部の突出方向）を示す図表である。光源間距離Ｌは、例えば、４７．４ｍｍとされ、線状光源１２の中心から光学シート１４までの距離Ｗが、例えば、１１ｍｍとされている。
【０１８０】
図１７は、三つの構成Ａ、Ｂ、Ｃの面発光装置における輝度分布を比較して示すグラフ図である。図１７において、Ａの面発光装置は、拡散板と機能性シートとしてプリズムシートとが配置され光学シートが配置されていない構成であり、Ｂの面発光装置及びＣの面発光装置は、拡散板と機能性シートとしてプリズムシートと光学シートが配置された構成である。
【０１８１】
Ｂの面発光装置における光学シートは、輝度分布形成層が傾斜されていない複数の突部のみによって構成されている。Ｃの面発光装置における光学シートは本発明に係る光学シート１４であり、輝度分布形成層１８が突部１９、１９、・・・、２０、２０、・・・、２１、２１、・・・によって構成されている。Ｃの面発光装置（面発光装置１０）は、光源間距離Ｌが４７．４ｍｍ、線状光源１２の中心から光学シート１４までの距離Ｗが１１ｍｍ、線状光源１２の中心から反射板１３までの距離が３．５ｍｍとされている。
【０１８２】
図１７に示すように、Ａの面発光装置は輝度ムラの発生量が大きく、Ｂの面発光装置は輝度ムラの発生が抑制されているが、１／２周期のコントラストの強い輝度ムラが発生している。Ｃの面発光装置は、輝度分布が略平坦の分布とされ、輝度ムラが抑制されている。
【０１８３】
次に、光学シート１４や拡散板１５を一体化する構造である光学シート包装体及び光学シート接合体について説明する（図１８乃至図２１参照）。
【０１８４】
上記したように、面発光装置１０においては、線状光源１２、１２、・・・側から順に光学シート１４、拡散板１５及び機能性シート１６、１６、１６が配置されるが、これらの各部の厚みによっては剛性が低く反りやうねり等を発生し、輝度ムラの発生の一因となるおそれがある。
【０１８５】
このような反りやうねりの発生を防止するために、光学シート１４と拡散板１５、又は、光学シート１４と拡散板１５と機能性シート１６、１６、１６を透明シートや透明フィルム等の包装部材２３によって包装されて成る光学シート包装体２４、２４Ａ、２４Ｂを構成することが可能である（図１８乃至図２０参照）。
【０１８６】
図１８に示す光学シート包装体２４は、光学シート１４、拡散板１５及び機能性シート１６、１６、１６を包装部材２３によって包装したものである。
【０１８７】
図１９に示す光学シート包装体２４Ａは、光学シート１４及び拡散板１５を包装部材２３によって包装したものである。
【０１８８】
図２０に示す光学シート包装体２４Ｂは、光学シート１４、拡散板１５及び機能性シート１６、１６、１６を包装部材２３によって包装し、該包装部材２３の入射側の部分に、光学シート１４の輝度分布形成層１８と同じ構造を有する輝度分布形成層２３ａを設けたものである。
【０１８９】
包装部材２３の入射側の部分に輝度分布形成層２３ａを設けることにより、専用の光学シートが不要となり、部材の共通化によるコストの低減を図ることができる。
【０１９０】
また、包装部材２３の入射側の部分に対するフィラーやバインダーの塗布又は拡散材の含有により、包装部材２３を拡散性を有するように構成することも可能である。包装部材２３の入射側の部分が拡散性を有することにより、拡散された光が光学シート１４に入射され、一層の輝度ムラの抑制を図ることができる。
【０１９１】
特に、上記したように、線状光源１２に対して光学シート１４の位置がずれたときには、輝度ムラが発生する可能性が増加するが、光学シート１４と線状光源１２、１２、・・・間に拡散性を有する部分を設けることにより、位置ずれの影響が小さくなり、輝度ムラを効果的に抑制することができる。
【０１９２】
さらに、拡散板１５は比較的厚手の光学部材であるため、拡散板１５を光学シート包装体２４、２４Ａ、２４Ｂの支持体として用いることも可能である。拡散板１５を光学シート包装体２４、２４Ａ、２４Ｂの支持体として用いることにより、反り等を防止するための専用の支持体を必要とせず、部品点数の削減を図ることができる。
【０１９３】
また、拡散板１５が支持体として機能するため一定の剛性が保持され、剛性を高めるために光学シート１４の厚みを厚くする必要がなく、面発光装置１０の薄型化を図ることができる。
【０１９４】
加えて、包装シートや包装フィルム等の包装部材２３を伸縮性又は熱収縮性を有する材料によって形成し、包装部材２３を内包物に密着させることが可能である。包装部材２３を内包物に密着させることにより、温度環境の変化により光学シート１４や機能性シート１６、１６、１６等が伸縮する量が互いに異なる場合でも光学シート１４や機能性シート１６、１６、１６等の皺の発生を防止することができる。
【０１９５】
図２１は、光学シート１４と拡散板１５を、例えば、紫外線硬化型樹脂や感圧性の接着材等によって接合して光学シート接合体２５を構成した例を示すものである。この場合には、光学シート１４と拡散板１５に加えて機能性シート１６、１６、１６も拡散板１５に接合して、光学シート接合体２５を構成することも可能である。
【０１９６】
光学シート包装体２４、２４Ａ、２４Ｂ又は光学シート接合体２５を構成することにより、厚みを厚くして剛性を高めることができ、反りやうねり等の発生を防止することができる。
【０１９７】
上記した最良の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【０１９８】
【図１】図２乃至図２１と共に本発明面発光装置及び画像表示装置を実施するための最良の形態を示すものであり、本図は、画像表示装置を示す概略斜視図である。
【図２】画像表示装置の概略断面図である。
【図３】画像表示装置の概略拡大断面図である。
【図４】画像表示装置の別の例を示す概略断面図である。
【図５】線状光源から出射された光の経路を示す概念図である。
【図６】輝度分布形成層の突部に関する各角度を示す概念図である。
【図７】図８と共に線状光源から出射された光の経路を示すものであり、本図は、屈折角と傾斜角が等しい場合を示す概念図である。
【図８】傾斜角が屈折角より小さくされた場合を示す概念図である。
【図９】図１０及び図１１と共に突部の形状例を示すものであり、本図は、頂点が丸みを帯びた略三角形状の例を示す概念図である。
【図１０】半円形状に近い形状に形成された例を示す概念図である。
【図１１】外周面が連続した複数の直線によって構成され多角形状の山型に形成された例を示す概念図である。
【図１２】図１３と共に光学シートの製造方法について示すものであり、本図は、バイトによって原盤が切削されている状態を示す概念図である。
【図１３】原盤の形状が転写されて輝度分布形成層が形成された状態を示す概念図である。
【図１４】図１５及び図１６と共に光学シートの具体的構成の一例について説明するものであり、本図は、分割領域と各エリアに設けられた形状を示す図である。
【図１５】形状例と各形状例を形成するバイトを示す図である。
【図１６】各エリア幅等を示す図表である。
【図１７】従来の面発光装置のデーターとともに輝度分布を示すグラフ図である。
【図１８】図１９及び図２０と共に光学シート包装体の例を示すものであり、本図は、光学シート、拡散板及び機能性シートを包装部材によって包装した例を示す概念図である。
【図１９】光学シート及び拡散板を包装部材によって包装した例を示す概念図である。
【図２０】光学シート及び拡散板を包装部材によって包装し、包装部材の入射側の部分に輝度分布形成層を設けた例を示す概念図である。
【図２１】光学シートと拡散板が接合されて成る光学シート接合体を示す概念図である。
【図２２】従来の面発光装置の概略斜視図である。
【図２３】従来の面発光装置における輝度分布を示す概念図である。
【図２４】従来の面発光装置において、輝度分布形成層が設けられた場合の輝度分布を示す概念図である。
【図２５】従来の面発光装置において、線状光源と光学シートの距離を小さくしたときの輝度分布を示す概念図である。
【符号の説明】
【０１９９】
５０…画像表示装置、１０…面発光装置、１２…線状光源、１３ａ…反射面、１４…光学シート、１４ａ…無形成部、１５…拡散板（拡散手段）、１７…基材、１８…輝度分布形成層、１９…突部、２０…突部、２０ｂ…外周面、２１…突部、２２…拡散シート（拡散手段）、２３…包装部材、２３ａ…輝度分布形成層、２４…光学シート包装体、２４Ａ…光学シート包装体、２４Ｂ…光学シート包装体、１００…原盤、１０１…凹部、１０２…凹部、１０３…凹部、２００…バイト、２５…光学シート接合体
【図１】
2010050003.tif 000003
【図２】
2010050003.tif 000004
【図３】
2010050003.tif 000005
【図４】
2010050003.tif 000006
【図５】
2010050003.tif 000007
【図６】
2010050003.tif 000008
【図７】
2010050003.tif 000009
【図８】
2010050003.tif 000010
【図９】
2010050003.tif 000011
【図１０】
2010050003.tif 000012
【図１１】
2010050003.tif 000013
【図１２】
2010050003.tif 000014
【図１３】
2010050003.tif 000015
【図１４】
2010050003.tif 000016
【図１５】
2010050003.tif 000017
【図１６】
2010050003.tif 000018
【図１７】
2010050003.tif 000019
【図１８】
2010050003.tif 000020
【図１９】
2010050003.tif 000021
【図２０】
2010050003.tif 000022
【図２１】
2010050003.tif 000023
【図２２】
2010050003.tif 000024
【図２３】
2010050003.tif 000025
【図２４】
2010050003.tif 000026
【図２５】
2010050003.tif 000027